운동 중 빛을 사용해 혈류 변화를 측정하는 웨어러블 혈압계가 개발됐다.

KAIST(한국과학기술원)는 정기훈 바이오및뇌공학과 교수 연구팀이 수십 개의 세분된 파장의 빛을 사용해 혈관 내 혈류 변화를 광학적으로 측정하는 혁신 방법인 초분광 광용적맥파(PPG, Photoplethysmography) 기술을 활용해 운동 상태에서의 연속 혈압 모니터링에 활용될 수 있는 웨어러블 혈압 센서를 개발하는 데 성공했다고 8일 밝혔다.

기존 커프 방식의 혈압 측정은 팔을 압박하는 불편함과 측정 전 최소 10분의 안정이 필요했다. 최근 스마트워치에 적용된 혈압 측정 기술 역시 고혈압이나 운동 중 정확도가 떨어지고 연속 측정이 어렵다는 단점이 있다.

연구팀이 개발한 웨어러블 초분광 PPG 센서는 연속적으로 혈압을 모니터링할 수 있을 뿐만 아니라 심박수, 호흡률과 같은 다른 생리적 매개변수도 동시에 측정해 운동 전후의 혈압 변화를 세밀하게 분석할 수 있다. 단순 휴식 상태 뿐만 아니라 계단 오르기 등 운동 중 고혈압 감지까지도 연속 측정이 가능한 혈압 모니터링 기술이다.

운동 중 혈압 변화를 연속적으로 추적해 운동으로 유발되는 고혈압을 감지할 수도 있다. 연구팀은 운동 중 회복기의 혈압 추정 정확도가 0.75 정도였던 다른 감지 방식보다 높은 0.95의 연관성 지표(최소 –1, 최대 1, 수치가 1에 가까울수록 예측이 실제값과 거의 일치)를 나타내는 등 높은 신뢰성을 증명했다.

정기훈 KAIST 교수는“이번 연구는 운동 중 측정된 고혈압 실험을 통해 얻은 새로운 데이터를 기반으로, 웨어러블 초분광 PPG 센서가 운동 중의 혈압 측정과 회복기 혈압 추적에서 중요한 역할을 할 수 있음을 증명한 사례에 해당한다”며 “초분광 PPG 기술은 향후 개인 맞춤형 디지털 헬스케어 분야에 크게 기여할 것”이라고 전했다.

연구 결과는 국제 학술지 ‘어드밴스드 사이언스 (Advanced Science)’에 지난 4월 25일 게재됐다.